JP2013532589A - 溝入れ及び溝入れ横送り旋削用の切削工具 - Google Patents

Abstract

本発明は、主として金属材料の半径方向及び軸方向の溝入れ並びに横方向運動、いわゆる溝入れ横送り旋削のための切削工具（１）であって、クランプホルダ（２）と、クランプホルダ（２）に固定される切削体受け（３）とを備え、切削体受け（３）上に切削体（６）が載置され、切削体（６）は、押さえ（５）の押さえ指（４）により切削体受け（３）に押し付けられ、切削体（６）は、切削体受け（３）にプリズムガイドを介して案内されている切削工具に関する。切削体（６）が回転してその座部から脱落することなしに、この切削工具（１）によって横方向運動を伴う旋削加工も実施できるように、切削体（６）は、切削体（６）の、押さえ指（４）に面した平坦な表面に、家屋の切妻又は真屋の形態をなした、互いに逆向きに傾斜した２つの平坦な長方形の屋根状斜面（７）を有し、屋根状斜面（７）は、表面から出発して切削体（６）内を延在し、かつ押さえ指（４）は、押さえ指（４）の、切削体（６）に面した下面に、屋根状斜面（７）に適合された２つのランプ（８）を有するようにした。

Description

本発明は、主として金属材料の半径方向及び軸方向の溝入れ（Ｅｉｎｓｔｅｃｈｅｎ；ｒｅｃｅｓｓｉｎｇ）並びに横方向運動（ｓｅｉｔｌｉｃｈｅｓ Ｖｅｒｆａｈｒｅｎ）、いわゆる溝入れ横送り旋削（Ｓｔｅｃｈｄｒｅｈｅｎ；ｒｅｃｅｓｓ ｔｕｒｎｉｎｇ）のための切削工具であって、クランプホルダと、クランプホルダに固定される切削体受けと、を備え、切削体受け上に切削体が載置され、切削体は、押さえの押さえ指により切削体受けに押し付けられ、切削体は、切削体受けにプリズムガイドを介して案内されている切削工具に関する。

このような切削工具は、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２００８００１１３５号明細書に記載されている。

本発明の課題は、請求項１の前提部に記載の構成要素を備える切削工具を、切削体が回転してその座部から脱落することなしに、横方向運動を伴う旋削加工（ｓｅｉｔｌｉｃｈｅ Ｄｒｅｈｂｅａｒｂｅｉｔｕｎｇ）も実施できるように改良することである。さらに、押さえが側方に回転してしまうことも回避されることが望ましい。

本発明により、上記課題は、切削体が、切削体の、押さえ指に面した平坦な表面に、家屋の切妻（Ｓａｔｔｅｌｄａｃｈ）又は真屋（Ｇｉｅｂｅｌｄａｃｈ）の形態をなした、互いに逆向きに傾斜した２つの平坦な長方形の屋根状斜面を有し、屋根状斜面は、表面から出発して切削体内を延在し、かつ押さえ指は、押さえ指の、切削体に面した下面に、屋根状斜面に適合された２つのランプ（Ｒａｍｐｅ：傾斜部）を有することにより解決される。

切削体が、一方では切削体受けにプリズムガイドを介して案内されており、他方ではその表面に屋根状斜面を有し、この屋根状斜面に、押さえ指に設けられた対応するランプが係合するので、切削体は、切削体の上面及び下面で案内されており、回転してその座部から脱落することなしに、横方向運動を伴う旋削加工も実施可能である。

好ましくは、２つの屋根状斜面間に、切削体の表面の一部を形成する棟面（Ｆｉｒｓｔｆｌａｅｃｈｅ）が配置されている。この棟面は、鋭利な稜が生じないように、かつこの稜が締付け要素内に、あるいは押さえの押さえ指内に押し込まれてしまわないようにするために必要である。締付け要素あるいは押さえ指には、２つの屋根状斜面間にアールが存在する。

本発明の別の態様において、棟面は、短辺及び長辺を有する長方形を形成している。好ましくは、長方形の短辺は、棟面の幅ｂ、ひいては屋根状斜面の相互間隔に等しく、かつ長方形の長辺は、屋根状斜面の幅Ｂに等しい。これにより、提供可能な面積は、最適に利用されている。

好ましい態様において、屋根状斜面は、切削体の表面に対して１５°＞α＞５°、好ましくはα＝１０°の角度で延び、屋根状斜面は、棟面から出発して切削体の縁部まで延在する。この角度範囲でのみ、切削体は、一方ではほとんど弱化されず、他方では簡単に切削工具に保持される。これより大きな角度、すなわち１５°より大きな角度の場合、切削体は、著しく弱化されてしまう。また、５°より小さい角度の場合、切削工具内での保持は不十分である。

好ましくは、切削体受け及び押さえが、クランプホルダ上にキー／溝継手により正確に案内されている。これにより、より良好な保持が達成されている。

好ましい態様において、クランプホルダ上に、後方に向かって、すなわち切削体から離間する方向に傾斜した、溝として形成された傾いた平面が配置されており、押さえは、キーとして形成され相応に傾いた平面でもって、クランプホルダの傾いた平面上にキー／溝継手の形態で正確に載置される。この正確なあるいはガタのない案内により、締付け要素が側方に回転することは、回避されるか、あるいはもはや不可能である。

切削体に対する押さえの締付け力を高めるために、押さえの傾いた平面の、ランプから離れた端部に、リブとして形成された載置点が配置され、押さえの傾いた平面の、ランプ寄りの反対側の端部に、締付けねじのための貫通孔が配置されている。これにより、締付けねじの螺入時、長いてこ腕が作用する。これにより、締付け力は増大する。

本発明に係る切削体は、セラミック及び／又はＣＢＮからなり、平坦な上面及び下面並びに上面と下面とを結合する側面を有する。好ましくは、本発明に係る切削体は、上述の切削工具において使用される。

本発明に係る切削体は、切削体の上面に、家屋の切妻又は真屋の形態をなした、互いに逆向きに傾斜した２つの平坦な長方形の屋根状斜面を有し、屋根状斜面は、表面から出発して切削体内を延在する。これらの屋根状斜面は、切削工具内への回動防止された状態での組み付けを可能にする。

好ましくは、２つの屋根状斜面間に、切削体の表面の一部を形成する棟面が配置されている。この棟面は、鋭利な稜が形成されないようにするために必要である。

好ましい態様において、屋根状斜面は、切削体の表面に対して１５°＞α＞５°、好ましくはα＝１０°の角度で延び、屋根状斜面は、棟面から出発して切削体の縁部まで延在する。この角度範囲でのみ、切削体は、一方ではほとんど弱化されず、他方では簡単に切削工具に保持される。これより大きな角度、すなわち１５°より大きな角度の場合、切削体は、著しく弱化されてしまう。また、５°より小さい角度の場合、切削工具内での保持は不十分である。

好ましい態様において、切削体は、切削体の下面に、突出した係合要素を有する。これにより、切削体は、切削体の下面で、かつ屋根状斜面によって上面で、回動防止された状態で案内可能である。好ましい態様において、係合要素は球面状の突出部である。それゆえ、好ましくは係合要素は、プリズムガイドの一部である。

本発明の一態様において、上面及び下面の載置面並びに／又は切削体のチャンファは、少なくとも、焼結時に生じる焼結肌からなり、材料を除去する処理による損傷を受けていない部分面を有している。これにより、焼結後の後処理は、少なくとも部分的に回避されている。

好ましい態様において、すべての上面及び下面は、焼結時に生じる焼結肌からなる。焼結肌はしばしば基材より高い硬さを有しているので、切削体材料の耐摩耗性は、これにより向上する。

切削体のより多くの面積が、焼結時に生じる焼結肌からなればなるほど、硬さはますます高くなる。それゆえ、好ましくは、すべてのチャンファ及び／又は面が、焼結時に生じる焼結肌からなる。

本発明の別の態様において、それゆえ、個々の側面又は好ましくはすべての側面が、焼結時に生じる焼結肌からなる。

切削体の上面及び／又は下面及び／又は側面及び／又はチャンファには、硬さを改善するために、単層又は複層のコーティングが施されていてよい。

本発明に係る、特に上述の切削工具用の、押さえ指を備える押さえは、押さえ指に、家屋の切妻又は真屋の形態のネガ型（Ｎｅｇａｔｉｖ）としての、互いに逆向きに傾斜した２つの平坦な長方形のランプが配置されていることを特徴とする。

既に言及したように、好ましくは、切削体受け及び押さえが、クランプホルダ上にキー／溝継手により正確に案内されている。これにより、これらの部品は、常に所望の位置にある。

本発明の別の態様において、クランプホルダは溝を有し、切削体受けは、クランプホルダに面した側にキーを有している。切削体受けは、溝に係合するキーを介して正確にあるいはガタなしにクランプホルダに案内されている。

好ましくは、上述の溝内にかつ／又は切削体受けが当接するクランプホルダ上の当接面に、ねじ山付き孔が設けられており、切削体受けは、ねじ山付き孔の数に応じた貫通孔を有しており、クランプホルダに切削体受けを固定するために、ねじが、切削体受けを貫通して、ねじ山付き孔に螺入されている。これにより、簡単かつ強固な結合が形成されている。

好ましくは、切削体受けは、押さえに対して直角に配置されている。

クランプホルダ上の、溝として形成された傾いた平面内には、傾いた平面に対して角度ｙをなして延びる固定孔が設けられており、固定孔内に、押さえを貫通した締付けねじが、クランプホルダに押さえを固定するために係合する。

本発明のその他の特徴を全１２図に示し、以下に説明する。

クランプホルダ２、切削体受け３、押さえ５及び切削体６を備える本発明に係る切削工具１を示す図である。 図１に示した要素の拡大図である。 切削体６が載置された切削体受け３を固定したクランプホルダ２を示す図である。 クランプホルダ２を単独で示す図である。 切削体受け３のみを固定したクランプホルダ２を示す図である。 締付けねじ１７を挿入した本発明に係る押さえ５の斜視図である。 締付けねじを挿入していない押さえ５を示す図である。 押さえ８を下から見た図である。 図４に示したクランプホルダ２の側面図である。 クランプホルダ２の平面図である。 図１１ａは、切削体受け３の側面図であり、図１１ｂは、断面図である。 図１２ａは、本発明に係る切削体６の平面図であり、図１２ｂは、斜視図である。

本明細書において説明するクランプホルダ２、切削体受け３及び押さえ５は、それぞれ、ベースホルダ、溝入れブレード、溝入れプレートとも称呼される。

本発明は、基本構想において溝入れ、ねじ切り及び溝入れ横送り旋削のために等しく使用可能な切削工具１（図参照）に関する。切削工具１は、常に、ベースキャリア（以下、クランプホルダ２という）と、交換可能な切削体受け３と、交換可能な切削体押圧手段（以下、押さえ５という）とを有している。切削体受け３及び押さえ５は、いわゆるクランプシステムを形成しており、使用される切削体６あるいはチップの形状及び機能に適合されている。

クランプホルダ２（図１乃至図５参照）は、軸方向で案内溝１０（図４参照）を有している。案内溝１０の底には、ねじ山付き孔１１が設けられている。この案内溝１０内には、切削体受け３の、クランプホルダ２側の面に設けられたキー２４が突入する。キー２４は、案内溝１０にちょうど嵌合しているので、切削体受け３は、クランプホルダ２上で正確にあるいはガタなしに案内されている。

切削体受け３上に切削体６を形状結合（ｆｏｒｍｓｃｈｌｕｅｓｓｉｇｅ Ｖｅｒｂｉｎｄｕｎｇ：形状による束縛）するために、切削体６は、プリズム（角柱）形の結合部（以下、案内条片１４ともいう）によって、切削体６の下面と切削体受け３の上面との間で案内される。相互作用するコンポーネントにおける起こり得る形状誤差及び位置誤差は、コンポーネントの同じ軸方向の配向と、遊びばめという技術的な意味での当接部、案内部及びプリズムの互いに調整された公差とによって補償される。

さらに切削体６は、その上面１５ａでも案内されている。このために切削体６は、家屋の切妻又は真屋の形態をなした、互いに逆向きに傾斜した２つの平坦な長方形の屋根状斜面７を有している。屋根状斜面７は、表面１２から出発して切削体６内部へと延在している。これらの屋根状斜面７は、切削工具１内への回動防止された組み付けを可能にする。

２つの屋根状斜面７間には、切削体６の表面１２の一部を形成している棟面９が配置されている。棟面９の四辺は長方形を形成している。好ましくは、この長方形の短辺は、棟面９の相互間隔ｂに等しく、長辺は、屋根状斜面７の幅Ｂに等しい（図１１ａ参照）。

屋根状斜面７は、図示の実施の形態では、切削体６の表面１２に対してα＝１０°の角度（図１２ｂ参照）をなして延びている。屋根状斜面７は、棟面９から出発して切削体６の縁部まで延在している。

切削体受け３に切削体６を正確に保持するために、切削体６は、切削体６の下面１５ｂに、突出した係合要素２３を有している。これにより切削体６は、下面１５ｂで回動防止された状態で案内されているとともに、屋根状斜面７によって上面１５ａで回動防止された状態で案内されている。係合要素２３は、好ましくは球面状の突出部である。係合要素２３は、プリズムガイドの一部である。

別の特徴は、押さえ５の特別な構成と支持にある。押さえ５は、クランプホルダ２の上面に締付けねじ１７によって固定されている。押さえ５は、押さえ５の傾いた平面２１で、クランプホルダ２の傾いた平面１６上に載置され、かつ案内面１８によって正確にあるいはガタなしに案内されている（図３乃至図８参照）。締付けねじ１７の締付け力は、押さえ５をクランプホルダ２の傾いた平面１６に向かって、押さえ５が載置点１９でもって傾いた平面１６に当接するまで押し付ける。締付けねじ１７のさらなる締付けは、てこ作用を働かせ、押さえ５の押さえ指４を切削体６に向かって締め付ける。これにより、付加的な締付け力が切削体６に加えられる。この締付け力によって、切削体６は、プリズム内に押し込まれるか、あるいは案内条片１４は、切削体受け３に押し付けられる。

このてこ作用を強化するために、載置点１９と、締付けねじ１７の貫通孔１３とは、傾いた平面２１上で互いに可及的広く間隔を置いている。

切削体６は、好ましくはセラミック及び／又はＰＣＢＮ若しくはＣＢＮ材料からなる。

切削体６には、硬さを高めるため、コーティングが施されていてもよい。

Claims (13)

1. 主として金属材料の半径方向及び軸方向の溝入れ並びに横方向運動、いわゆる溝入れ横送り旋削のための切削工具（１）であって、
   クランプホルダ（２）と、
   該クランプホルダ（２）に固定される切削体受け（３）と、
   を備え、該切削体受け（３）上に切削体（６）が載置され、該切削体（６）は、押さえ（５）の押さえ指（４）により前記切削体受け（３）に押し付けられ、前記切削体（６）は、前記切削体受け（３）にプリズムガイドを介して案内されている切削工具において、
   前記切削体（６）は、該切削体（６）の、前記押さえ指（４）に面した平坦な表面に、家屋の切妻又は真屋の形態をなした、互いに逆向きに傾斜した２つの平坦な長方形の屋根状斜面（７）を有し、該屋根状斜面（７）は、前記表面から出発して前記切削体（６）内を延在し、かつ前記押さえ指（４）は、該押さえ指（４）の、前記切削体（６）に面した下面に、前記屋根状斜面（７）に適合された２つのランプ（８）を有することを特徴とする、切削工具。
2. 前記２つの屋根状斜面（７）間に、前記切削体（６）の表面（１２）の一部を形成する棟面（９）が配置されている、請求項１記載の切削工具。
3. 前記棟面（９）は、短辺及び長辺を有する長方形を形成している、請求項２記載の切削工具。
4. 前記長方形の短辺は、前記棟面（９）の幅ｂ、ひいては前記屋根状斜面（７）の相互間隔に等しく、かつ前記長方形の長辺は、前記屋根状斜面（７）の幅Ｂに等しい、請求項２又は３記載の切削工具。
5. 前記屋根状斜面（７）は、前記切削体（６）の表面（１２）に対して１５°＞α＞５°、好ましくはα＝１０°の角度で延び、前記屋根状斜面（７）は、前記棟面（９）から出発して前記切削体（６）の縁部まで延在する、請求項１から４までのいずれか１項記載の切削工具。
6. 前記切削体受け（３）及び前記押さえ（５）は、前記クランプホルダ（２）上にキー／溝継手により正確に案内されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の切削工具。
7. 前記クランプホルダ（２）上に、後方に向かって、すなわち切削体（６）から離間する方向に傾斜した、溝として形成された傾いた平面（１６）が配置されており、前記押さえ（５）は、キーとして形成され相応に傾いた平面（２１）でもって、前記クランプホルダ（２）の傾いた平面（１６）上にキー／溝継手の形態で正確に載置される、請求項１から６までのいずれか１項記載の切削工具。
8. 前記押さえ（５）の傾いた平面（２１）の、前記ランプ（８）から離れた端部に、リブとして形成された載置点（１９）が配置され、前記押さえ（５）の傾いた平面（２１）の、前記ランプ（８）寄りの反対側の端部に、前記締付けねじ（１７）のための貫通孔（１３）が配置されている、請求項７記載の切削工具。
9. 特に請求項１から８までのいずれか１項記載の切削工具（１）用の、平坦な上面（１５ａ）及び下面（１５ｂ）並びに前記上面（１５ａ）と前記下面（１５ｂ）とを結合する側面（２０）を備えるセラミック及び／又はＣＢＮからなる切削体（６）であって、前記切削体（６）は、前記上面（１５ａ）に、家屋の切妻又は真屋の形態をなした、互いに逆向きに傾斜した２つの平坦な長方形の屋根状斜面（７）を有し、該屋根状斜面（７）は、表面（１２）から出発して前記切削体（６）内を延在することを特徴とする、切削体。
10. 前記２つの屋根状斜面（７）間に、前記切削体（６）の表面（１２）の一部を形成する棟面（９）が配置されている、請求項９記載の切削体。
11. 前記屋根状斜面（７）は、前記切削体（６）の表面（１２）に対して１５°＞α＞５°、好ましくはα＝１０°の角度で延び、前記屋根状斜面（７）は、前記棟面（９）から出発して前記切削体（６）の縁部まで延在する、請求項９又は１０記載の切削体。
12. 前記切削体（６）は、前記下面に、突出した係合要素（２３）を有する、請求項９から１１までのいずれか１項記載の切削体。
13. 特に請求項１から８までのいずれか１項記載の切削工具（１）用の、押さえ指（４）を備える押さえ（５）であって、前記押さえ指（４）に、家屋の切妻又は真屋の形態のネガ型としての、互いに逆向きに傾斜した２つの平坦な長方形のランプ（８）が配置されていることを特徴とする、押さえ。

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